JP5422928B2

JP5422928B2 - 走行システム

Info

Publication number: JP5422928B2
Application number: JP2008164176A
Authority: JP
Inventors: 宗訓大島
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2028-06-24
Also published as: JP2010006478A

Description

本発明は、天井付近に敷設された軌道に沿って搬送台車を走行させる搬送システムに関する。

半導体製造工場などの搬送システムには、天井付近に軌道を敷設し、その軌道に沿って搬送台車を走行させるものがある。このような搬送システムでは、物品の搬送先への搬送能力を向上させるため、搬送軌道が複線化されてきた。特許文献１は、このような搬送システムの一例である。特許文献１では、同一水平面に沿って複数の軌道が配置され、複数の軌道間には分岐、合流部が設けられている。そして、複数の軌道を用いた複数の搬送経路を利用することで搬送台車の渋滞が回避され、搬送時間が短縮される。これによって、搬送能力を向上させている。

特開２００５−１８８６号公報

特許文献１のように同一水平面に沿って軌道が配置されると、軌道が複雑に構成されるほど設置面積が大きくなる。つまり、搬送能力を向上させるために多くの軌道を設けるほど搬送システムの規模が大きくなり、設備全体の規模が大きくなって高コストになるおそれがある。

本発明の目的は、高い搬送能力を確保しつつ規模が抑制された搬送システムを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の搬送装置は、天井付近に水平に敷設された第１の軌道と、平面視において前記第１の軌道と少なくとも一部が重なるように前記第１の軌道とは異なる高さに水平に敷設された第２の軌道と、前記第１及び第２の軌道に支持されると共に、前記第１及び第２の軌道に沿って走行する搬送台車と、前記第１の軌道から前記第２の軌道へと前記搬送台車を案内する第１の案内軌道と、前記第２の軌道から前記第１の軌道へと前記搬送台車を案内する第２の案内軌道とを備え、前記第１の案内軌道は、一端が前記第１の軌道の側壁に接続され、他端が前記第２の軌道の側壁に接続されており、前記第２の案内軌道は、一端が前記第２の軌道の側壁に接続され、他端が前記第１の軌道の側壁に接続されており、前記搬送台車は、前記第１の案内軌道を介して前記第１の軌道の途中部から前記第２の軌道の途中部へと自走しつつ乗り入れ可能であると共に、前記第２の案内軌道を介して前記第２の軌道の途中部から前記第１の軌道の途中部へと自走しつつ乗り入れ可能である。

本発明の搬送システムによると、第１の軌道と共に第２の軌道が敷設されている。そして、第１の軌道と第２の軌道とを結ぶ第１及び第２の案内軌道が設置されている。したがって、例えば第１の軌道において搬送台車の運行に渋滞が発生した場合に、第１及び第２の案内軌道を通じて第２の軌道を迂回路として用いることができるため、搬送能力が向上する。また、第２の軌道が第１の軌道と重なるように第１の軌道と異なる高さに敷設されているため、搬送システムを設置するために必要な設置面積が比較的小さくて済む。つまり、搬送システム全体の規模を抑制することができる。

また、本発明においては、前記第２の軌道が、平面視において実質的に全体が前記第１の軌道に重なるように配置されていることが好ましい。これによると、平面視において第２の軌道が第１の軌道に含まれている。したがって、搬送システムの設置面積として第１の軌道に必要な面積を確保すればよいこととなる。

また、本発明においては、物品に加工処理を施す処理装置と、前記搬送台車に前記処理装置へと物品を搬送させる搬送制御手段とをさらに備えており、前記第１の軌道が、前記処理装置の近傍を通る閉じた経路に沿って敷設された複数のループ軌道と、前記ループ軌道間を結ぶループ間軌道とを含んでおり、前記第２の軌道と前記第１及び第２の案内軌道とが、前記ループ間軌道上の異なる２地点を結ぶ経路に沿って敷設されていることが好ましい。これによると、最も渋滞が発生しやすいループ間軌道において搬送経路を複数選択できるようになるため、搬送能力が向上しやすい。

また、本発明においては、前記第１の軌道における場合と第２の軌道における場合との間で、前記搬送台車の走行速度の最大値が異なるように、前記搬送台車の走行を制御する走行制御手段をさらに備えていることが好ましい。これによると、例えば、第２の軌道においては第１の軌道よりも速い速度で搬送台車を走行させることができるので、搬送能力がより向上する。また、平面視において前記第２の軌道が前記ループ間軌道と重なっていてもよい。また、前記第２の軌道及び前記ループ間軌道が、いずれも閉じた経路に沿っていてもよい。また、前記ループ間軌道において、前記第１又は第２の案内軌道との接続位置が、前記ループ軌道への分岐点同士の間に配置されていてもよい。

本発明の走行システムの一実施形態である搬送システム１について説明する。図１は、搬送システム１の概略構成を示す平面図である。

搬送システム１は、例えば半導体基板の製造工場等に設置され、被搬送物となる種々の荷を工場内で搬送するためのものである。工場内には、半導体基板などの物品に種々の加工処理を施す処理装置や、荷を保管する保管装置が設置されている。搬送システム１は、これらの装置間で物品を搬送する。図１においては、符号９９ａ〜９９ｈがこれらの処理装置や保管装置を示している。なお、図１や本明細書においては、これらの処理装置や保管装置を「装置９９」と総称し、個々の装置を示す際に「装置９９ａ」「装置９９ｇ」などと呼称するものとする。

装置９９は、物品の加工処理上、互いに密接に関係する工程を施す装置同士を一まとまりとして複数の区分に分別されている。例えば、図１に示すように、ある区分は装置９９ａ〜９９ｄから構成されており、また、別の区分は装置９９ｄ〜９９ｈから構成されている。１つの区分に含まれた装置９９は、互いに比較的近接した位置に配置されている。

搬送システム１は、装置９９同士で物品を搬送する搬送経路に沿って敷設された軌道２を有している。軌道２は、天井付近に水平に敷設された主軌道２ａ（第１の軌道）と、主軌道２ａより若干下方の位置に水平に敷設された副軌道２ｂ（第２の軌道）とを有している。図２は、副軌道２ｂの平面図である。副軌道２ｂは平面視においてほぼ全体が主軌道２ａに重なるように配置されている。このため、図１には主軌道２ａのみが表されている。図３は、主軌道２ａ及び副軌道２ｂの拡大斜視図であり、後述の分岐軌道６及び合流軌道７の周辺図である。図３に示すように、軌道２は、縦断面が上方に開口した「コ」字型の形状を有している。

軌道２上には複数の搬送台車３が設置されている。各搬送台車３は、複数の車輪を有しており（図４参照）、これらの車輪を駆動することにより軌道２上を走行する。また、軌道２は、搬送台車３をその両側面から支持する側板（例えば、図３の側板２１及び２２）を有しており、搬送台車３は軌道２の側板によって走行方向を案内されつつ軌道２に沿って走行する。図１の矢印付き二点鎖線は、軌道２に沿った搬送台車３の走行方向を示している。これに示されるように、本実施形態においては、軌道２に沿って一方通行となるように搬送台車３の走行方向が規制されている。物品を乗せた搬送台車３は、次の搬送先の装置９９へと走行する。そして、搬送台車３が装置９９の近傍に到達すると、図示しない移送機構によって装置９９と搬送台車３との間で物品が移送される。これによって、装置９９間で物品が搬送される。

主軌道２ａは、装置９９の近傍を通過する経路に沿って敷設された軌道である複数の工程内軌道４（ループ軌道）を有している。各工程内軌道４は、数台の装置９９からなる上記の区分ごとに設けられており、１つの区分に含まれる装置９９の近傍を通過する閉じた経路に沿っている。

例えば、図１に示すように、工程内軌道４の一つである工程内軌道４ａは、ある区分に属する装置９９ａ〜９９ｄの近傍を通過する経路に沿って敷設されている。また、工程内軌道４ｂは、他の区分に属する装置９９ｄ〜９９ｈの近傍を通過する経路に沿って敷設されている。各工程内軌道４は、図１中のＹ方向に細長いループ形状を有している。本実施形態においては、これらの工程内軌道４が、Ｘ方向に沿って４本並べられた列が、Ｙ方向に沿って３列並べられている。これによって、全部で１２本の工程内軌道４が設けられている。

また、主軌道２ａは、工程内軌道４同士を結ぶ工程間軌道５ａ及び５ｂを有している。工程間軌道５ａ及び５ｂは、図１の横方向に細長いループ形状を有している。工程間軌道５ａは、図１中のＹ方向に向かって最も端に配置された４本の工程内軌道４と、Ｙ方向に関して中央に配置された４本の工程内軌道４との間に配置されている。そして、これらの合わせて８本の工程内軌道４同士を結ぶ経路を構成している。工程間軌道５ｂは、図１中のＹ方向に関して中央に配置された４本の工程内軌道４と、Ｙ方向とは逆の方向に向かって最も端に配置された４本の工程内軌道４との間に配置されている。そして、これらの合わせて８本の工程内軌道４同士を結ぶ経路を構成している。副軌道２ｂには、図２に示すように、主軌道２ａ側の工程間軌道５ａ及び５ｂに平面視においてそれぞれ重なる工程間軌道５ｃ及び５ｄが設けられている。

さらに、主軌道２ａには、副軌道２ｂへと搬送台車３を案内する複数の分岐軌道６（第１の案内軌道）と、副軌道２ｂから主軌道２ａへと搬送台車３を案内する複数の合流軌道７（第２の案内軌道）とが設けられている。以下、分岐軌道６及び合流軌道７について、図１〜図４を参照しつつ説明する。図４は、分岐軌道６及び合流軌道７の正面図である。

図１〜図４に示すように、分岐軌道６の上端及び合流軌道７の上端は、いずれも工程間軌道５ａ又は５ｂの側壁に接続されている。分岐軌道６の下端及び合流軌道７の下端は、いずれも工程間軌道５ｃ及び５ｄの側壁に接続されている。これによって、工程間軌道５ａの１地点から、分岐軌道６、工程間軌道５ｃ、及び、合流軌道７を経て、工程間軌道５ａの別の地点へと至る迂回経路が構築されている。また、工程間軌道５ｂの１地点から、分岐軌道６、工程間軌道５ｄ、及び、合流軌道７を経て、工程間軌道５ｂの別の地点へと至る迂回経路が構築されている。

図３（ａ）に示すように、主軌道２ａの走行面２３において、分岐軌道６の走行面２７との接続部には、搬送台車３の走行方向を案内する案内溝１１及び１２が形成されている。案内溝１１及び１２は、搬送台車３の車輪とかみ合うことにより、搬送台車３の走行方向を案内する。これらのうち、案内溝１１は、主軌道２ａに沿って直線状に形成されている。一方、案内溝１２は、案内溝１１から分岐すると共に、主軌道２ａの走行面２３から分岐軌道６の走行面２７に向かって形成されている。

案内溝１１及び１２の分岐部３１には、図示しない分岐切換器が設置されており、搬送台車３が案内溝１１に沿って走行するか、案内溝１２に沿って走行するかを切り換えることができる。分岐切換器が案内溝１１に沿って搬送台車３を走行させる状態にある場合には、主軌道２ａに沿って分岐部３１まで走行した搬送台車３は、そのまま主軌道２ａに沿って走行する。一方、分岐切換器が案内溝１２に沿って搬送台車３を走行させる状態にある場合には、主軌道２ａに沿って分岐部３１まで走行した搬送台車３は、案内溝１２に沿って分岐軌道６の方向へと分岐し、分岐軌道６に沿って副軌道２ｂに向かって走行する。

また、副軌道２ｂの走行面２４において、分岐軌道６との接続部には、搬送台車３の走行方向を案内する案内溝１３及び１４が形成されている。案内溝１３は、副軌道２ｂに沿って直線状に形成されている。一方、案内溝１４は、案内溝１３から分岐すると共に、副軌道２ｂの走行面２４から分岐軌道６の走行面２７に向かって形成されている。副軌道２ｂに沿って分岐軌道６との接続部まで走行した搬送台車３は、案内溝１３に案内されつつそのまま副軌道２ｂに沿って走行する。また、分岐軌道６に沿って副軌道２ｂとの接続部まで走行した搬送台車３は、案内溝１４に案内されつつ副軌道２ｂへと進入し、副軌道２ｂに沿って走行する。

合流軌道７と主軌道２ａ及び副軌道２ｂとの接続部も、図３（ａ）における場合と同様に構成されている。つまり、図３（ｂ）に示すように、副軌道２ｂと合流軌道７との接続部において、副軌道２ｂの走行面２６には案内溝１７及び１８が形成されている。このうち、案内溝１７は副軌道２ｂに沿って形成され、案内溝１８は合流軌道７の走行面２８に向かって案内溝１７から分岐している。この分岐部３２には分岐切換器が設けられており、搬送台車３が案内溝１７に沿って走行する状態と案内溝１８に沿って走行する状態とが切り換えられる。これによって、副軌道２ｂに沿って分岐部３２まで走行した搬送台車３は、そのまま副軌道２ｂに沿って走行したり、合流軌道７に向かって走行したりする。

また、主軌道２ａと合流軌道７との接続部において、主軌道２ａの走行面２５には案内溝１５及び１６が形成されている。このうち、案内溝１５は主軌道２ａに沿って形成され、案内溝１６は合流軌道７の走行面２８から案内溝１５に向かって合流するように形成されている。これによって、主軌道２ａに沿って合流軌道７との接続部まで走行した搬送台車３は、そのまま主軌道２ａに沿って走行する。一方、合流軌道７に沿って主軌道２ａとの接続部まで走行した搬送台車３は、主軌道２ａへと進入し、主軌道２ａに沿って走行する。

なお、主軌道２ａ、副軌道２ｂ、分岐軌道６及び合流軌道７によって構成される上記の分岐部以外の分岐部においても、詳細は図示しないが、上記と同様に、軌道２の走行面に形成された案内溝と分岐切換器とが設けられている。そして、これによって搬送台車３の走行方向が切り換えられる。

以下、搬送システム１の制御系の構成について説明する。図５は、搬送システム１の制御系の構成を示すブロック図である。搬送システム１には、運行制御装置４０（搬送制御手段、走行制御手段）が設けられている。運行制御装置４０は、搬送台車３へと制御指令を送信する。搬送台車３は、運行制御装置４０からの制御指令が示す走行速度で走行したり、停止したりする。

また、搬送台車３は、運行制御装置４０へと搬送台車３の状態を示す種々の情報を送信する。かかる情報には、例えば、現時点での走行速度や停止状態にあるか否か、装置９９から物品を受け取ったか否かなどの情報が含まれる。

また、運行制御装置４０は、軌道２に含まれる各分岐部の状態を制御する。例えば、分岐部３１及び３２の分岐切換器を制御し、分岐部３１及び３２において搬送台車３の走行方向を切り換える。これにより、運行制御装置４０は、搬送台車３の運行を管理し、搬送台車３に装置９９間で物品を搬送させる。

本実施形態においては、運行制御装置４０は、主に、主軌道２ａにおいて複数の搬送台車３に装置９９間で物品を搬送するように搬送経路を設定する。一方、主軌道２ａの工程間軌道５ａや工程間軌道５ｂにおいて搬送台車３の走行に渋滞が発生した場合には、その渋滞を迂回するように、副軌道２ｂの工程間軌道５ｃや工程間軌道５ｄを用いて搬送経路を設定する。さらに、運行制御装置４０は、搬送台車３に副軌道２ｂを走行させる際は、主軌道２ａを走行させる場合より最大速度を大きく設定する。これにより、搬送システム１の搬送能力を向上させることが可能となっている。

以上説明したように、本実施形態においては、主軌道２ａの下方に副軌道２ｂを設けることにより搬送経路を多様に設定することができるため、搬送能力を向上することができる。そして、副軌道２ｂは、平面視において主軌道２ａにほぼ全体が重なるように配置されているため、搬送システム１の設置面積が主軌道２ａのみを設置する場合に必要な設置面積より大きくなることが回避されている。これによって、搬送システム１全体の規模を抑制することができる。なお、副軌道２ｂが主軌道２ａにほぼ完全に重なっていなくてもよい。副軌道２ｂが主軌道２ａに少なくとも一部でも重なっていれば、全く重なっていない場合と比べて搬送システム１の設置面積を抑制することができる。

また、本実施形態では、主軌道２ａ側の工程間軌道５ａ及び５ｂの迂回経路として副軌道２ｂ側の工程間軌道５ｃ及び５ｄが設置されている。工程間軌道５ａ及び５ｂは、工程内軌道４同士を結ぶ経路であるため、工程内軌道４間で物品を搬送する搬送台車３によって渋滞が発生しやすい。このように、本実施形態では、渋滞が発生しやすい部分に迂回経路が設けられているため、渋滞を解消するために最も効果的な箇所に迂回経路を構築することが可能となっている。また、主軌道２ａに渋滞が発生した際に主軌道２ａ内に迂回路を設定すると、渋滞箇所を大きく迂回するように経路を設定しなければならないことが多い。これに対して、迂回経路である副軌道２ｂは主軌道２ａの下方に設置されるため、主軌道２ａの近傍に設置することができる。したがって、副軌道２ｂに迂回経路を設定することにより、渋滞箇所を大きく迂回することなく迂回経路を設定することができる。

また、本実施形態では、副軌道２ｂを走行させる際は、主軌道２ａを走行させる場合より、搬送台車３の走行速度の最大値が大きく設定される。これは、主軌道２ａにおいては副軌道２ｂより多くの搬送台車３が走行するため、速度を制限する必要があるが、主に迂回経路として用いられる副軌道２ｂにおいては主軌道２ａよりも走行台数が少なく、それほど速度を制限する必要がないなどの理由による。このように、主軌道２ａと副軌道２ｂとを目的別に用いることにより、搬送能力がより向上するように搬送台車３を運行することが可能となっている。

＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。

例えば、上述の実施形態によると、副軌道２ｂが、平面視において主軌道２ａにほぼ完全に重なっている。しかし、副軌道が平面視において完全に重なっていなくてもよい。例えば、図６（ａ）の軌道１０２は、副軌道の一部が平面視において主軌道に重なっている変形例である。軌道１０２は、天井付近に敷設された主軌道１０２ａと、主軌道１０２ａの下方に敷設された副軌道１０２ｂとを有している。主軌道１０２ａと副軌道１０２ｂとは、平面視において互いに交差するように配置されている。図６（ｂ）は、主軌道１０２ａと副軌道１０２ｂとを結ぶ案内軌道１０６の周辺の拡大斜視図である。

軌道１０２のように、平面視において主軌道１０２ａの設置領域である領域Ａ内に副軌道１０２ｂが含まれていれば、上述の実施形態のように副軌道２ｂの全体が主軌道２ａと完全に重なっていなくても、搬送システムの設置面積を抑制することができる。つまり、軌道１０２のように、副軌道が主軌道に沿って配置されず、一部のみ重なるように構成されていてもよい。

また、上述の実施形態では、主軌道２ａと副軌道２ｂとの上下２段の軌道によって軌道２が構成されている。しかし、軌道全体が上下３段以上の軌道によって構成されていてもよい。

また、上述の実施形態では、副軌道２ｂが主軌道２ａの迂回経路として利用されているが、その他の目的別にこれらの軌道が使い分けられてもよい。例えば、上下３段の軌道を設けると共に、そのうちの１段を搬送台車３と装置９９との間で物品を積み換える際にのみ用い、残りのうちの１段を装置９９間で搬送台車３に物品を搬送させる際にのみ用い、残りの１段を緊急に搬送する必要がある際にのみ用いてもよい。

本発明の一実施形態である搬送システムの概略構成を示す平面図である。図１の主軌道の下方に敷設された副軌道の平面図である。図３（ａ）は、図１の分岐軌道周辺の拡大斜視図である。図３（ｂ）は、図１の合流軌道周辺の拡大斜視図である。図４（ａ）は、図３（ａ）の正面図である。図４（ｂ）は、図３（ｂ）の正面図である。搬送システムの制御系の構成を示すブロック図である。図６（ａ）は図１の軌道の変形例の平面図である。図６（ｂ）はこの変形例の拡大斜視図である。

符号の説明

１搬送システム
２軌道
２ａ主軌道
２ｂ副軌道
３搬送台車
４工程内軌道
５ａ〜５ｄ工程間軌道
６分岐軌道
７合流軌道
４０運行制御装置
１０２軌道
１０２ａ主軌道
１０２ｂ副軌道
１０６案内軌道

Claims

天井付近に水平に敷設された第１の軌道と、
平面視において前記第１の軌道と少なくとも一部が重なるように前記第１の軌道とは異なる高さに水平に敷設された第２の軌道と、
前記第１及び第２の軌道に支持されると共に、前記第１及び第２の軌道に沿って走行する搬送台車と、
前記第１の軌道から前記第２の軌道へと前記搬送台車を案内する第１の案内軌道と、
前記第２の軌道から前記第１の軌道へと前記搬送台車を案内する第２の案内軌道とを備え、
前記第１の案内軌道は、一端が前記第１の軌道の側壁に接続され、他端が前記第２の軌道の側壁に接続されており、
前記第２の案内軌道は、一端が前記第２の軌道の側壁に接続され、他端が前記第１の軌道の側壁に接続されており、
前記搬送台車は、前記第１の案内軌道を介して前記第１の軌道の途中部から前記第２の軌道の途中部へと自走しつつ乗り入れ可能であると共に、前記第２の案内軌道を介して前記第２の軌道の途中部から前記第１の軌道の途中部へと自走しつつ乗り入れ可能であることを特徴とする搬送システム。
前記第２の軌道が、平面視において実質的に全体が前記第１の軌道に重なるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
物品に加工処理を施す処理装置と、
前記搬送台車に前記処理装置へと物品を搬送させる搬送制御手段とをさらに備えており、
前記第１の軌道が、前記処理装置の近傍を通る閉じた経路に沿って敷設された複数のループ軌道と、前記ループ軌道間を結ぶループ間軌道とを含んでおり、
前記第２の軌道と前記第１及び第２の案内軌道とが、前記ループ間軌道上の異なる２地点を結ぶ経路に沿って敷設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送システム。
前記第１の軌道における場合と第２の軌道における場合との間で、前記搬送台車の走行速度の最大値が異なるように、前記搬送台車の走行を制御する走行制御手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の搬送システム。
平面視において前記第２の軌道が前記ループ間軌道と重なっていることを特徴とする請求項３に記載の搬送システム。
前記第２の軌道及び前記ループ間軌道が、いずれも閉じた経路に沿っていることを特徴とする請求項５に記載の搬送システム。
前記ループ間軌道において、前記第１又は第２の案内軌道との接続位置が、前記ループ軌道への分岐点同士の間に配置されていることを特徴とする請求項３、５又は６に記載の搬送システム。